package com.liuhuan.study.datastructures.tree.huffmantree;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
 * @author LiuHuan
 * @date 2020-07-09 10:57
 * @desc 赫夫曼树
 */
public class HuffmanTree {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {13, 7, 8, 3, 29, 6, 1};
        Node root = createHuffmanTree(arr);

        //测试一把
        preOrder(root);

    }

    /**
     * 前序遍历的方法
     *
     * @param root
     */
    public static void preOrder(Node root) {
        if (root != null) {
            root.preOrder();
        } else {
            System.out.println("是空树，不能遍历~~");
        }
    }

    /**
     * 创建赫夫曼树的方法
     *
     * @param arr 需要创建成哈夫曼树的数组
     * @return 创建好后的赫夫曼树的root结点
     */
    public static Node createHuffmanTree(int[] arr) {
        // 第一步为了操作方便
        // 1. 遍历 arr 数组
        // 2. 将arr的每个元素构成成一个Node
        // 3. 将Node 放入到ArrayList中
        List<Node> nodes = new ArrayList<Node>();
        for (int value : arr) {
            nodes.add(new Node(value));
        }

        //我们处理的过程是一个循环的过程

        while (nodes.size() > 1) {

            //排序 从小到大
            Collections.sort(nodes);

            System.out.println("nodes =" + nodes);

            //取出根节点权值最小的两颗二叉树
            //(1) 取出权值最小的结点（二叉树）
            Node leftNode = nodes.get(0);
            //(2) 取出权值第二小的结点（二叉树）
            Node rightNode = nodes.get(1);

            //(3)构建一颗新的二叉树
            Node parent = new Node(leftNode.value + rightNode.value);
            parent.left = leftNode;
            parent.right = rightNode;

            //(4)从ArrayList删除处理过的二叉树
            nodes.remove(leftNode);
            nodes.remove(rightNode);
            //(5)将parent加入到nodes
            nodes.add(parent);
        }

        //返回哈夫曼树的root结点
        return nodes.get(0);

    }
}

/**
 * 创建结点类 为了让Node 对象持续排序Collections集合排序，让Node实现Comparable接口
 */
class Node implements Comparable<Node> {
    /**
     * 结点权值
     */
    int value;
    /**
     * 字符
     */
    char c;
    /**
     * 指向左子结点
     */
    Node left;
    /**
     * 指向右子结点
     */
    Node right;

    /**
     * 前序遍历
     */
    public void preOrder() {
        System.out.println(this);
        if (this.left != null) {
            this.left.preOrder();
        }
        if (this.right != null) {
            this.right.preOrder();
        }
    }

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node [value=" + value + "]";
    }

    @Override
    public int compareTo(Node o) {
        // 表示从小到大排序
        return this.value - o.value;
    }

}
